JP2003190694A

JP2003190694A - 洗浄機

Info

Publication number: JP2003190694A
Application number: JP2001397272A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nagafuku; 裕二永福; Shigemitsu Yatani; 茂満八谷; Kenji Fujii; 賢二藤井; Takayoshi Akagi; 孝嘉赤木
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】電解槽３２に入っている水の伝導度によって流
れる電流が変動するため、流れる電流が一定にならず、
電流が少ない場合には洗浄効果が薄れたり、電流が多い
場合には、電流により部品の発熱が増大し、寿命の低下
を招いたりするので、電流が一定レベルになるように印
加電圧を変化させる。【解決手段】電解槽３２内で使用される水を電気分解す
るための電解用電極３３ａ，３３ｂを備える洗浄機にお
いて、電解用電極３３ａ，３３ｂを流れる電流を抵抗Ｒ
１，演算増幅器７４，中央処理回路７５によって検知
し、検知された電流に応じて、電解用電極３３ａ，３３
ｂに印加する電圧を、電源トランス６１のタップ切換え
により、変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯機、食器洗い
機などの洗浄機に関し、特に被洗浄物を収容する洗浄槽
と、この洗浄槽に注水された水を電気分解するための電
解槽とを備える洗浄機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】洗濯機を例にとると、洗剤を使用しない
で洗濯ができる洗濯機が公知である。この洗濯機は、水
を電気分解する電解槽を備え,電解槽中で電気分解され
た水に含まれる活性酸素、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、次
亜塩素酸イオン（ＣｌＯ^-）の洗浄力、殺菌力を利用し
て洗濯する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記電解槽は、洗濯槽
とつながり、洗濯水が電解槽−洗濯槽間を行き来する。
電解槽に入っている水の伝導度によって流れる電流が変
動するため、流れる電流が一定にならず、電流が少ない
場合には洗浄効果が薄れたり、電流が多い場合には、電
流により部品の発熱が増大し、寿命の低下を招いたりす
る。上述の課題は、洗濯機だけでなく、食器洗い機な
ど、水を電解分解するための電解用電極を備える洗浄機
一般に該当することである。

【０００４】そこで、本発明は、電流が一定レベルにな
るように印加電圧を変化させ、電解効果を安定させると
ともに、安全性を確保できる洗浄機を提供することを目
的とする。また、運転時若しくは非運転時に、電解槽に
入っている水が少ないにも拘らず、通電が続けられる事
態が想定される。こうなると、水温が上がり、電解槽が
過熱され、電解槽の変形などが発生する。

【０００５】そこで、本発明は、非運転時に電解槽内の
水の温度上昇を防止し、電解槽を構成している部品の変
形などを防止することのできる洗浄機を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
洗浄機は、被洗浄物を収容する洗浄槽と、この洗浄槽内
で使用される水を電気分解するための電解用電極とを備
える洗浄機において、電解用電極に電圧を印加するため
の電源回路と、電解用電極を流れる電流を検知する電流
検知手段と、電流検知手段によって検知された電流に応
じて、電解用電極に印加する電圧を変化させる電圧可変
手段と備えるものである（請求項１）。

【０００７】前記の構成によれば、電解する水の伝導度
などによって、電解用電極を流れる電流が変化する場合
でも、電解用電極に印加する電圧を変化させることによ
って、最終的には、電解用電極を流れる電流を一定にす
ることができるので、洗浄の効果をあげ、かつ発熱を防
止し、安全性を確保することができる。また本発明の洗
浄機は、被洗浄物を収容する洗浄槽と、この洗浄槽内で
使用される水を電気分解するための電解槽とを備える洗
浄機において、電解槽内の水位を検知する水位検知手段
を設け、水位検知手段の検知水位がしきい値よりも少な
いときに通電を停止する通電停止手段を設けたものであ
る（請求項１４）。

【０００８】この構成により、電解槽の水量が少ないと
きに通電を停止することができるので、電解槽内の過熱
を防止でき、電解槽を構成している部品の変形を防止す
ることができる。本発明の洗浄機は、電解槽に温度検知
手段を設け、温度検知手段の検知温度がしきい値よりも
上がったときに通電を停止する通電停止手段を設ける構
成でもよい（請求項１６）。この構成であれば、電解槽
の温度を直接検知して検知温度がしきい値よりも上がっ
たときに通電を停止するので、電解槽内の過熱を防止で
き、電解槽を構成している部品の変形を防止することが
できる。

【０００９】本発明の洗浄機は、電解槽に温度検知手段
を設け、温度検知手段の検知温度がしきい値よりも上が
ったときには、電解槽に強制的に給水する構成でもよい
（請求項１７）。給水によって電解槽を冷却することが
できる。また本発明の洗浄機は、通電回路の故障により
通電が止まらないときには、電解槽に強制的に給水する
か、電解槽内の水を排水するか、又は電解槽内に空気を
送り込み、電解槽の水を強制的に排除する構成をとって
もよい（請求項１８）。給水によって電解槽を冷却する
ことができ、排水することによって強制的に電流を遮断
することができる。さらに空気を送り込むことにより、
電解槽の水が蒸発して強制的に排除される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、洗濯機を例にとって、本発
明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明
する。図１は、本実施形態の全自動洗濯機の構成を示す
側面断面図である。この洗濯機の筐体１の内部には、有
底円筒形状の外槽２が前吊棒３および後吊棒４（図では
各１本ずつが見えているが実際には各２本ずつ存在す
る）により前方に向けて傾斜するように吊支されてい
る。この外槽２の上部前方への突出に対応して、筐体１
の前面上部も張り出している。なお、筐体１の前面は大
きく開口しており、この開口部１６は着脱可能に前面パ
ネル１７によって覆われている。このため、前面パネル
１７の上部が外槽２の上部の張り出しに対応して張り出
すことになる。１８は、筐体１の上面板、１９は洗濯物
を出し入れするときに開ける上蓋を示す。

【００１１】外槽２の内部には、周壁に多数の脱水孔を
有する洗濯兼脱水槽５が脱水槽軸６を中心に回転自在に
軸支されている。外槽２および洗濯兼脱水槽５は本発明
の洗濯槽を構成している。洗濯兼脱水槽５の底部には、
外槽２内に水流を発生させ洗濯物を撹拌するためのパル
セータ７が配置されている。外槽２の底部には、パルセ
ータ７および洗濯兼脱水槽５を駆動する駆動機構１０が
設けられている。この駆動機構１０は、脱水槽軸６、脱
水槽軸６に内装された、パルセータ７の回転軸である翼
軸９、脱水槽軸６および翼軸９と同軸的に設けられたモ
ータ８、モータ８の動力を翼軸９のみに伝えるか、翼軸
９と脱水槽軸６の両方に伝えるかを切換えるクラッチを
備える。そして、この駆動機構１０により、主として洗
い運転や濯ぎ運転時にはパルセータ７のみを一方向また
は両方向に回転させ、脱水運転時には洗濯兼脱水槽５と
パルセータ７とを一体に一方向（これを正転方向とす
る）に回転させる。なお、洗濯兼脱水槽５は、モータ８
が１回転することにより１回転する。一方、翼軸９の途
中には減速機構（図示せず）が備えられているので、パ
ルセータ７は、減速機構による減速比に従って回転す
る。

【００１２】外槽２の上部後方には、洗剤等を投入する
ための洗剤容器１１ａを備えた注水口１１が設けられて
いる。注水口１１には、途中に給水バルブ１３が設けら
れた給水管１２が接続されており、給水バルブ１３が開
放されると、外部の給水栓等から給水管１２を通して注
水口１１に水道水が流れ込み、下方の外槽２内に向けて
注水口１１から水道水が吐き出される。外槽２の底部の
前端部、つまり最底部には排水管１４の一端が接続され
ており、この排水管１４は排水バルブ１５により開閉さ
れるようになっている。排水管１４の他端は、図示しな
いが、起立自在な排水ホースを介して外部の排水溝に連
なっている。排水バルブ１５の開閉動作は上述したクラ
ッチの切換え動作と関連しており、付設されたトルクモ
ータ（図１中では省略）が動作していないときには排水
バルブ１５は閉鎖した状態で、パルセータ７は洗濯兼脱
水槽５と切り離されて単独で回転可能となっており、ト
ルクモータを作動させてワイヤ（図示せず）を途中まで
牽引すると、排水バルブ１５が閉鎖した状態でパルセー
タ７と洗濯兼脱水槽５とが連結され、ワイヤをさらに牽
引すると、パルセータ７と洗濯兼脱水槽５とが連結され
たまま排水バルブ１５が開放する。

【００１３】外槽２の外周壁下部には、外槽２に注水さ
れた水を電気分解するための電解ユニット３１が備えら
れている。この電解ユニット３１は、外槽２とは別体に
作られ、ネジなどにより外槽２の前側に外付けされる。
前面パネル１７を取り外せば、電解ユニット３１が現れ
る。このような構成により、電解ユニット３１の修理、
交換などが容易に行える。この電解ユニット３１は、図
１に示すように、電解槽３２と、この電解槽３２内に配
置された電解用電極（以下単に「電極」という）３３
と、電解槽３２の上部と外槽２とをつなぐ上部通水路３
４と、電解槽３２の下部と外槽２とをつなぐ下部通水路
３５とを有している。

【００１４】また、電解ユニット３１には、エアホース
９０を通して、気泡発生・給水装置８８で発生した気泡
が吹き込まれる。また、電解ユニット３１には、エアホ
ース９０を通して、気泡発生・給水装置８８から強制的
に給水できるようにもなっている。このような、気泡発
生動作、給水動作は、後述する中央処理装置（ＭＰＵ）
の指令に基づいて行われる。電解ユニット３１は、図２
に示すように、外槽２の前側の下部に、正面視で右寄り
に取り付けられ、筐体１と外槽２との間の空きスペース
を利用して配置されている。電解ユニット３１は、外槽
２の周壁面に対する奥行寸法（図３(a)及び図３(b)のＤ
１参照）が小さくなるような薄型箱状に形成されてい
る。このような構成により、外槽２から外側への電解ユ
ニット３１の張り出し量を抑えることができるので、脱
水時において、外槽２が振動した時に電解ユニット３１
が筐体１に衝突するのを防止できる。よって、筐体１の
大型化を抑えることができる。

【００１５】電解ユニット３１は、電源トランス６１等
を有する電源回路（後述）に電気的に接続されている。
電源トランス６１は、正面視で右寄りとなる、筐体１の
コーナ部６２に固定される。なお、電源トランス６１を
外槽２の底部６４（図１参照）に取り付けてもよく、こ
の場合、電源トランス６１の大重量を利用して、外槽２
の振動を抑制するのに好ましい。図３(a)は電解ユニッ
ト３１の平面図、図３(b)は正面図（外槽２に取り付け
る側を「正面」としている）、図３(c)は底面図を示
す。図４は、図３の電解ユニット３１のＡ−Ａ線断面図
を示す。図４において電極３３は示していない。

【００１６】電解ユニット３１は、電解槽３２の上半分
の分割体３２ａと通水路３４とを合成樹脂により一体に
形成し、下半分の分割体３２ｂと通水路３４とを合成樹
脂により一体に形成し、これらをパッキングを介してね
じ止めしている。通水路３４，３５は、図示しないパッ
キングを介して外槽２に連結される。通水路３４，３５
は、互いに略平行に、上下方向に沿って並んでいる。通
水路３４，３５は断面円形の管からなっている。なお、
通水路３４，３５は、電解槽３２内と外槽２内とを連通
し、水を通すことのできる空間を区画する部材であれば
よく、形状は管に限定されないし、電解槽３２と別体に
形成されることや、外槽２と一体に形成されることも考
えられる。

【００１７】水は下部通水路３５を通って外槽２内から
電解槽３２へ流入し、電解槽３２で処理された水は、上
部通水路３４を通って外槽２へ流出するようになってい
る。このような流れは、例えば、パルセータ７の回転に
よる外槽２内の水流により生じさせることができる。な
お、通水路３４，３５での水の流れ方は、特に限定され
ず、上述の流れ方向と逆とすることもできる。また、流
入と流出とに対応する一対の通水路３４，３５があれば
よく、これらのうちの少なくとも一方の通水路を、複数
の通水路により構成して、例えば、３つ以上の通水路を
設けることも考えられる。また、単一の通水路を設ける
ことも考えられる。例えば、単一の通水路内に、流入と
流出とのための一対の水路を区画せずに設け、通水路を
流入と流出とで兼用することも考えられる。以下では、
上述のように下部通水路３５を流入路とし、上部通水路
３４を流出路とする場合を説明する。

【００１８】電解槽３２には、一対の通水路３４，３５
の近傍に、外槽２にビス締めするための複数、例えば、
４つの取付部８０が形成されている。取付部８０の挿通
孔を通るビスが、外槽２の外側面に立設されたボスに外
側からねじ込まれている。電極３３は、第１電極３３ａ
と第２電極３３ｂとからなり、第１電極３３ａおよび第
２電極３３ｂは、ともに方形の薄型板状をしている。第
１電極３３ａと第２電極３３ｂとは、金属製で、互いに
対向して配置されている。第１電極３３ａと第２電極３
３ｂに、互いに逆極性とされる電圧が印加されて水を電
解する。

【００１９】第１電極３３ａと第２電極３３ｂとを総称
するときは、「電極３３ａ，３３ｂ」又は「電極３３」
という。電解槽３２の上半分の分割体３２ａの上部内壁
には、電極３３ａ，３３ｂの上端部を保持するための溝
付きリブ３７，３８が立設されており、側部内壁には、
電極３３ａ，３３ｂの側端部を保持するためのくし型の
リブ３６ａが立設されている。また、下半分の分割体３
２ｂの側面に、電極３３ａ，３３ｂの側端部を保持する
ためのくし型のリブ３６ｂが形成されている。

【００２０】さらに下半分の分割体３２ｂの底面には、
電極３３ａ，３３ｂの電極端子３３１を固定する端子保
持部３９，４０が一体成形により設けられている。電極
３３の端子３３１は、端子保持部３９，４０を介して電
解槽３２の底面に露出保持される。端子保持部３９，４
０は、電極３３ａ，３３ｂの端子３３１を覆いつつ、電
解槽３２の内部と外部との間を封止する。第１電極３３
ａには３枚の電極板が備えられ、第２電極３３ｂは２枚
の電極板が備えられている。第１電極３３ａおよび第２
電極３３ｂは、それぞれの電極表面が外槽周壁に対面す
るような方向で、前記リブ３６ａ，３６ｂ，３７，３８
及び端子保持部３９，４０によって、所定間隔をおいて
交互に並べられ、電解槽３２内に固定配置される。この
ように、電極３３を、リブ３６ａ，３６ｂ，３７，３８
及び端子保持部３９，４０によって両持ちで保持するこ
とができるので、振動が生じても, 所定の電極間ピッチ
に保たれ、第１電極３３ａ、第２電極３３ｂの接触、短
絡を防止することができる。

【００２１】電極間ピッチ（図３(a)のＤ２参照）は、
例えば、２ミリ以上且つ５ミリ以下の寸法とするのが好
ましい。間隔が２ミリ未満の場合には、糸屑が電極３３
同士の間に入ると付着し易くなり、電解効率が低下し易
くなることがあるからであり、また、耐久性も低下する
ことがある。また、間隔が５ミリを超えると、電解効率
を高く維持するために高い電圧を印加する必要があり、
実用的に構成することが困難になる。間隔は２ミリ以上
かつ５ミリ以下であれば、高い耐久性と高い電解効率と
を、実用的に実現することができる。

【００２２】なお、電極３３は、互いに逆極性とされる
２枚、３枚の組に限定されない。例えば、１枚、２枚の
組で電極を構成しても良く、３枚、４枚の組で電極を構
成しても良い。これらの場合でも、互いに隣接する２つ
の電極が逆極性となるように、電極の極性を交互に入れ
換えて配置し、固定すればよい。以下、３枚の第１電極
３３ａ，２枚の第２電極３３ｂが設けられる場合を説明
する。電極３３ａ，３３ｂは、図５に示すように平板状
をなしている。電極３３ａ，３３ｂは、薄型箱状の電解
槽３２に対応した大きさとなっている。

【００２３】次に、通水路３４，３５の内部形状を図
３、図４を参照して説明する。通水路３４は、その内部
に、図３(a)(b)及び図４に示すように、流路の一部を塞
ぐしきい壁３４ａを設けている。このしきい壁３４ａ
は、複数設けられ、1つおきに１８０度ずらせて配置さ
れている。また、通水路３５にも、その内部に、図３
(b)(c)及び図４に示すように、流路の一部を塞ぐしきい
壁３５ａが設けられている。このしきい壁３５ａも、1
つおきに１８０度ずらせて配置されている。

【００２４】これらのしきい壁３４ａ，３５ａにより、
流路はクランク状に曲げられて、流路屈曲部が形成され
る。このため、断面視して、当該流路はほぼ塞がれる。
なお、この明細書において「断面視」とは、図４におい
て矢印Ｂ方向から見た方向をいうものとする。このた
め、糸くずなど細かい異物は、クランク状流路を通過す
るが、導電性、非導電性にかかわらず、所定よりも大き
な異物が通水路３４，３５を通過して電解槽３２へ入る
のを防ぐことができる。

【００２５】次に、電極３３ａ，３３ｂに電圧を印加す
る電源回路の例を説明する。図６は、電源トランス６１
の二次側に中間タップが備えられ、電極３３ａ，３３ｂ
に流れる電流を検知し、検知された電流に応じて、電源
トランス６１のタップを切換えることにより、出力電圧
を変化させる電源回路の回路図である。電源トランス６
１の二次側には、高低のタップを切換えるためのリレー
スイッチ７１が挿入されている。リレースイッチ７１の
切換えは、リレーコイル７６への通電により行われる。
７２は整流ダイオード、Ｃは平滑コンデンサを示す。整
流ダイオードの出力は、電極３３ａ，３３ｂに供給され
る。電極３３ａ，３３ｂと直列にスイッチングトランジ
スタＱ1と抵抗Ｒ1とが挿入され、抵抗Ｒ1の電圧が演算
増幅器７４に入力されている。演算増幅器７４の出力
は、中央処理回路（ＭＰＵ）７５で検出される。中央処
理回路７５は、演算増幅器７４の出力に基づいて、電極
３３ａ，３３ｂに流れる電流を検出するとともに、スイ
ッチングトランジスタＱ1のベースに電流を供給するこ
とによりスイッチングトランジスタＱ1のオンオフ制御
を行う。さらに、リレーコイル７６を駆動するスイッチ
ングトランジスタＱ2のベースに電流を供給することに
よりスイッチングトランジスタＱ2のオンオフ制御も行
う。

【００２６】前記スイッチングトランジスタＱ1のオフ
は、リレースイッチ７１の切換え時に行う。リレースイ
ッチ７１にサージが発生しないためである。リレースイ
ッチ７１に抵抗とコンデンサによる積分回路やバリスタ
をつけてもサージ防止の効果がある。図７は、中央処理
回路７５の通電制御手順を説明するためのフローチャー
トである。中央処理回路７５は、通電開始の信号が入れ
ば、スイッチングトランジスタＱ2をオフとし、リレー
スイッチ７１を低圧側のタップにセットする(ステップ
Ｓ１)。始め低圧側のタップにセットするのは、水の伝
導度が高い場合にいきなり過電流が流れるのを防止する
ためである。そしてスイッチングトランジスタＱ1をオ
ンして通電を開始させる（ステップＳ２）。

【００２７】演算増幅器７４の出力に基づいて、電極３
３ａ，３３ｂに流れる電流を検出し、電流がＩｈ以上か
どうか調べる（ステップＳ３）。Ｉｈは過電流判定しき
い値である。電流がＩｈ未満であれば、電流がＩｔ以下
かどうか調べる（ステップＳ４）。Ｉｔは目標電流値で
ある。Ｉｔ以下であれば、いったん通電をオフし（ステ
ップＳ５）、リレースイッチ７１を高圧側に切換える
(ステップＳ６)。そして通電を開始し（ステップＳ
７）、電流がＩｌ以下かどうか調べる（ステップＳ
８）。Ｉｌは断線判定しきい値であり、極めて低い値で
ある。電流がＩｌより高ければ、このままの通電制御状
態を維持する。なお、リレースイッチ７１を高圧側に切
換える前にいったん通電をオフするのは、接点でのスパ
ークの発生を防止して接点を保護するためである。

【００２８】なお、電流をＩｈ，Ｉｔなどの値と比較す
る場合は、演算増幅器７４の出力にヒステリシス特性を
もたせることが好ましい。ヒステリシス特性がなければ
電流値が比較する値に近い場合に、判定が頻繁に行われ
て、リレースイッチ７１の接点の消耗が激しくなるから
である。ステップＳ３において電流がＩｈ以上であれ
ば、過電流状態と判断し（ステップＳ９）、異常表示を
行い、通電を停止する（ステップＳ１１）。

【００２９】ステップＳ８において電流がＩｌ以下であ
れば、電流が流れないので回路故障と判断し（ステップ
Ｓ１０）、異常表示を行い、通電を停止する（ステップ
Ｓ１１）。通電を停止する前に、電極３３ａ，３３ｂの
極性を反転させるなどにより通電パターンを切換えて通
電するかどうか試してもよい。極性の反転は、後に図９
を用いて説明するような極性切換えリレースイッチを用
いればよい。図８は、高周波で動作する電源トランス８
９を用い、この電源トランス８９に高周波電源を供給す
るスイッチングレギュレータ８１を設けた電源回路を示
す回路図である。

【００３０】商用電源を整流回路８６で整流し、スイッ
チングレギュレータ８１を通して高周波交流に変換す
る。変換された高周波交流は、電源トランス８９により
高圧交流に変換され、整流回路８７で整流・平滑化さ
れ、安定化回路８５を通して、電解回路８２に供給され
る。この電源回路にも、中央処理回路（ＭＰＵ）８３が
設けられている。中央処理回路８３は、分圧抵抗Ｒ３，
Ｒ４による電解回路８２に加える電圧Ｖccのチェック、
シャント抵抗Ｒ２による電解回路８２を流れる電流のチ
ェックを行うとともに、電解回路８２のリレーへの駆動
信号、電解回路８２のパワーＦＥＴＱ３への駆動信号を
出力する。また、フォトカプラー８４を通してスイッチ
ングレギュレータ８１への駆動信号を出力する。この駆
動信号の内容は、電源のオンオフ信号、電圧の段階的切
換え信号などである。

【００３１】電源の出力電圧に上限、下限を設定してい
る。上限を設定する理由は、直流４５Ｖ以下という保安
基準を満たすためである。下限を設定する理由は、出力
電圧を下げた場合でも、電解に必要な最低電流を保障す
るためである。また、電源から供給される電流に上限下
限を設定している。上限を設定する理由は、過電流を防
止して回路を保護するためである。下限を設定する理由
は、電解に必要な最低電流を保持するためである。

【００３２】図９は、電解回路８２の回路図である。整
流回路８７で整流・平滑化され、安定化回路８５を通し
て供給された直流電源は、マスターリレースイッチ９
２、極性切換えリレースイッチ９１ａ，９１ｂを通して
電極３３ａ，３３ｂに供給される。また、この電源供給
回路には、パワーＦＥＴＱ３とシャント抵抗Ｒ２が挿入
されている。パワーＦＥＴＱ３は、中央処理回路８３の
指令によりオンオフ動作し、シャント抵抗Ｒ２の電圧は
演算増幅器９３を通して、電流検知信号として中央処理
回路８３に送られる。さらに、マスターリレースイッチ
９２を駆動するリレーコイル９４、極性切換えリレース
イッチ９１ａ，９１ｂを駆動するリレーコイル９５が設
けられ、これらのリレーコイル９４，９５は中央処理回
路８３の指令により動作する。

【００３３】演算増幅器９３の出力にも、前述した理由
により、ヒステリシス特性をもたせることが好ましい。
図１０は、中央処理回路８３の行う通電制御手順を説明
するためのフローチャートである。まず、中央処理回路
８３は、通電開始の信号があれば、電解回路８２へのａ
点の出力電圧が低電圧Ｖｌになるようにスイッチングレ
ギュレータ８１へ電圧切換え指令を送る(ステップＴ
１)。そしてリレーコイル９４を通してマスターリレー
スイッチ９２をオンし(ステップＴ２)、パワーＦＥＴＱ
３をオンする。この結果、電極３３ａ，３３ｂに電圧が
印加される。中央処理回路８３は、演算増幅器９３を通
して、電極３３ａ，３３ｂを流れる電流を検出して電流
がＩｈ以上かどうか調べる（ステップＴ３）。Ｉｈは過
電流判定しきい値である。

【００３４】電流がＩｈ未満であれば、電流がＩｌ以下
かどうか調べる（ステップＴ４）。Ｉｌは断線判定しき
い値である。電流がＩｌより高ければ、電流がＩｔ以下
かどうか調べる（ステップＴ５）。Ｉｔは目標電流値で
ある。Ｉｔ未満であれば、電解回路８２へのａ点の出力
電圧を上げていくように、スイッチングレギュレータ８
１へ電圧切換え指令信号を送る (ステップＴ６)。この
指令は、高電圧Ｖｈに到達するまで続ける(ステップＴ
７)。Ｉｔ以上であれば、そのまま通電を継続する。

【００３５】ステップＴ３で電極３３ａ，３３ｂを流れ
る電流がＩｈ以上であれば、過電流と判断し(ステップ
Ｔ８)、異常表示し(ステップＴ１１)、パワーＦＥＴＱ
３をオフしてから、リレーコイル９４を通してマスター
リレースイッチ９２をオフする(ステップＴ１２)。これ
で、電解回路８２の動作が停止し、電流が流れなくな
る。ステップＴ４で電極３３ａ，３３ｂを流れる電流が
Ｉｌ以下であれば、極性切換えリレースイッチ９１ａ，
９１ｂを動作させて、流れる電流の方向を反転させ、も
う一度判定する(ステップＴ９)。この結果、極板につい
たカルシウムなどの化学物質が溶け出して、電流が正常
に流れ出すことがある。このときは、Ｉｌより大きい電
流が流れるので、ステップＴ５に戻る。極性切換えをし
ても電流がＩｌ以下のときは、電流が流れないので回路
故障と判断し(ステップＴ１０)、異常表示し(ステップ
Ｔ１１)、パワーＦＥＴＱ３をオフしてから、リレーコ
イル９４を通してマスターリレースイッチ９２をオフす
る(ステップＴ１２)。

【００３６】図１１は、電極３３に電流を供給する他の
電源回路の例として、定電流電源回路を示す回路図であ
る。この図では、電源部として電池Ｅを図示している
が、もちろん電池でなく、図６や図８に示したような交
流から直流に整流された電源を用いてもよい。図１１に
示すように、トランジスタＱ６，Ｑ７、抵抗Ｒ８で、定
電流回路を構成している。トランジスタＱ６のコレクタ
電流をＩとすると、エミッタ電圧ＶEは、ＶE＝Ｉ・Ｒ８
で表される。コレクタ電流Ｉが増えて、ＶEがトランジ
スタＱ７のベース−エミッタ間の順方向降下電圧(０.６
Ｖ)よりも大きくなると、トランジスタＱ７がオンにな
って、トランジスタＱ６のベース電流が制限されて、ト
ランジスタＱ６のコレクタ−エミッタ間電圧ＶCEが大き
くなる。この結果、電極３３にかかる電圧が低下し、コ
レクタ電流Ｉが減少する。このような一種の負帰還効果
により、コレクタ電流Ｉは、０.６／Ｒ８で一定に保た
れる。

【００３７】なお、この定電流回路においても、安全基
準を満たすために、出力電圧（トランジスタＱ６のコレ
クタ電圧）に上限を設定することが望ましい。上限設定
回路としては、例えば、定電圧ダイオードを使った公知
の回路が考えられる。以上に例示した図６〜図１１の電
源回路において、中央処理回路（ＭＰＵ）は、印加した
電圧値、流れた電流値を不揮発性メモリに記憶してお
き、次の工程時、又は次の運転時には、記憶した電圧
値、電流値で運転を開始できるようにすることが好まし
い。洗濯機の水の水質は変わらないので、以前に記憶し
た電圧値、電流値がそのまま妥当な値になると考えられ
るからである。

【００３８】次に、水位又は温度に基づく異常時の通電
停止動作を説明する。図１２は、電解槽３２内に、電極
３３を上部電極３３Ｕと下部電極３３Ｌとに２分割して
収納した状態を示す図である。上部電極３３Ｕと下部電
極３３Ｌとは、互いに接触することなく配置されてい
て、並列に電源電圧Ｖccが加えられる。下部電極３３Ｌ
を流れる電流ＩUは、抵抗Ｒ６により検出され、演算増
幅器１０２を通して中央処理回路７５又は８３に入力さ
れる。電流ＩUが流れる回路には、トランジスタＱ４が
挿入されており、中央処理回路７５又は８３からの指令
信号により、トランジスタＱ４はオンオフされる。

【００３９】上部電極３３Ｕを流れる電流ＩLは、抵抗
Ｒ７により検出され、演算増幅器１０３を通して中央処
理回路７５又は８３に入力される。電流ＩLが流れる回
路には、トランジスタＱ５が挿入されており、中央処理
回路７５又は８３からの指令信号により、トランジスタ
Ｑ５はオンオフされる。中央処理回路７５又は８３は、
上部電極３３Ｕ及び下部電極３３Ｌに電源電圧Ｖccを印
加して、電流ＩL、電流ＩUを検知する。電流ＩLが流
れ、かつ電流ＩUが流れない場合は、水位が低いと判断
し、電源電圧の印加は、電解槽３２が過熱され危険であ
ると判断して、トランジスタＱ４，Ｑ５をオフする。こ
れにより通電を停止させる。

【００４０】この制御動作により、電解槽３２内の水の
温度上昇を防止し、電解槽３２を構成している部品の変
形などを防止することができる。図１２の例では、電極
３３を上部電極３３Ｕと下部電極３３Ｌとに分割して水
位検知を行っていたが、本発明はこれに限られるもので
はなく、公知の水位センサを設置して水位を検知するこ
とも可能である。次に、温度に基づく異常時の通電停止
動作を説明する。図１３は、電解槽３２内にサーモスタ
ット１０１を設置した状態を示す図である。サーモスタ
ット１０１は、電極３３と電解回路（図示せず）との間
に直列に挿入され、電解槽３２の所定の部位、例えば底
部に設置される。この回路によれば、電解槽３２に満た
される水の温度がしきい値よりも高くなれば、サーモス
タット１０１が動作して自動的に回路を遮断する。した
がって、電源回路の故障により、通電が止まらないとき
など、電解槽内の過熱を防止でき、電解槽を構成してい
る部品の変形などを防止することができる。

【００４１】サーモスタット１０１以外にも、サーミス
タ等の温度検出素子を用いて水温検出回路を作成し、そ
の出力に基づいてリレースイッチを働かせて、回路を遮
断する構成も採用できる。また、正温度特性素子（ＰＴ
Ｃ素子）を回路に挿入して、水温検出を行わせ、水温が
高くなると、ＰＴＣ素子の抵抗が増大することを利用し
て回路を流れる電流を低減又は遮断するという構成も採
用できる。

【００４２】また、水温がしきい値よりも高くなった場
合、前述した気泡発生・給水装置８８から電解槽３２に
強制的に給水して、温度を下げるという構成も採用でき
る。なお、水温がしきい値よりも高くなっても前述した
通電停止動作が行われない場合に、過熱防止のため、電
解槽３２に強制的に給水して、温度を下げるという構成
も採用できる。さらに、通電停止動作が行われない場合
に、電解槽３２から強制的に水を抜き取って、電解槽３
２を空にするという構成も考えられる。水がなくなれ
ば、電流も流れないので、熱の発生源を消滅させること
ができる。強制的に水を抜き取る代わりに、又は抜き取
ると同時に、気泡発生・給水装置８８から空気吹き込ん
で、水を蒸発させてもよい。水が蒸発してなくなれば、
電流も流れないので、熱の発生源を消滅させることがで
きる。

【００４３】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものでは
ない。例えば、本発明は、電解ユニットを備える洗濯機
に限定されず、被洗浄物を収容する洗浄槽と電気分解用
の電極とを備えるものであれば、電解槽と洗浄槽とが一
体に構成された洗濯機などにも適用できる。また、水を
電気分解して洗浄する食器洗浄機など、洗浄機一般にも
適用できる。その他、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更
や修正を行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による洗濯機の側面断面図
である。

【図２】図１に示す洗濯機の正面一部断面図である。

【図３】(a)は電解ユニットの平面図、(b)は電解ユニッ
トの正面図、(c)は電解ユニットの底面図である。

【図４】図３に示す電解ユニットのＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図５】電極構造を示す斜視図である。

【図６】中間タップを有する電源トランスを用いた電源
回路の回路図である。

【図７】中央処理回路７５の通電制御手順を説明するた
めのフローチャートである。

【図８】スイッチングレギュレータ８１を設けた電源回
路を示す回路図である。

【図９】電解回路８２の回路図である。

【図１０】中央処理回路８３の通電制御手順を説明する
ためのフローチャートである。

【図１１】定電流電源回路を示す回路図である。

【図１２】電解槽３２内に、電極３３を上下２分割して
収納した状態を示す図である。

【図１３】電解槽３２内にサーモスタット１０１を設置
した状態を示す図である。

【符号の説明】

３１電解ユニット３２電解槽３３電極３３ａ，３３ｂ電極３３Ｕ上部電極３３Ｌ下部電極６１電源トランス７１リレースイッチ７２整流ダイオード７４演算増幅器７５中央処理回路７６リレーコイル８１スイッチングレギュレータ８２電解回路８３中央処理回路８４フォトカプラー８７整流回路８６整流回路８９電源トランス９１ａ，９１ｂ極性切換えリレースイッチ９２マスターリレースイッチ９３演算増幅器９４，９５リレーコイル１０１サーモスタット

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/46 Ｃ０２Ｆ 1/46 Ｚ (72)発明者藤井賢二大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者赤木孝嘉大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 3B082 DB01 DC00 3B116 AA21 AA46 BB02 BB87 BB89 CD41 CD43 3B155 AA21 GA00 KB08 LA00 LC15 MA01 MA02 MA06 MA09 3B201 AA21 AA46 BB02 BB87 BB89 BB92 BB94 CD41 CD43 4D061 DA03 DB10 EA02 EB20 EB37 EB39 GA04 GA09 GA12 GC12 GC14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被洗浄物を収容する洗浄槽と、この洗浄槽
内で使用される水を電気分解するための電解用電極とを
備える洗浄機において、電解用電極に電圧を印加するための電源回路と、電解用
電極を流れる電流を検知する電流検知手段と、電流検知
手段によって検知された電流に応じて、電解用電極に印
加する電圧を変化させる電圧可変手段と備えることを特
徴とする洗浄機。
【請求項２】前記電源回路は、中間タップを持った電源
トランスを有し、前記電圧可変手段は、電源トランスの
タップを切換えることにより、出力電圧を変化させるも
のであることを特徴とする請求項１記載の洗浄機。
【請求項３】タップの切換えは、通電オフの状態で行う
ことを特徴とする請求項２記載の洗浄機。
【請求項４】出力電圧を変化させる場合、始め低い電圧
から印加を開始していくことを特徴とする請求項１記載
の洗浄機。
【請求項５】出力電圧を変化させたにも拘らず電流の変
化がないときは、通電停止あるいは通電パターンを切換
える措置をとることを特徴とする請求項１記載の洗浄
機。
【請求項６】前記電源回路は、出力電圧を変化させるこ
とができるスイッチング電源であり、電流量により出力
電圧を可変できる構成としたことを特徴とする請求項１
記載の洗浄機。
【請求項７】スイッチング電源の出力電圧に上限、下限
が設定されていることを特徴とする請求項６記載の洗浄
機。
【請求項８】出力電圧を下げた場合でも、最低電流を保
持する電圧になることを特徴とする請求項６記載の洗浄
機。
【請求項９】スイッチング電源によって電解用電極に流
す電流に上限、下限が設定されていることを特徴とする
請求項６記載の洗浄機。
【請求項１０】出力電圧を変化させる場合、判断に使用
する電流のしきい値にヒステリシスを設けることを特徴
とする請求項１記載の洗浄機。
【請求項１１】前記電源回路は、定電流回路を含む定電
流電源回路であることを特徴とする請求項１記載の洗浄
機。
【請求項１２】定電流回路の出力電圧に上限が設定され
ていることを特徴とする請求項１１記載の洗浄機。
【請求項１３】印加した電圧値、流れた電流値を記憶し
ておき、次の工程時、又は次の運転時には、記憶した電
圧値で運転を開始するようにしたことを特徴とする請求
項１記載の洗浄機。
【請求項１４】被洗浄物を収容する洗浄槽と、この洗浄
槽内で使用される水を電気分解するための電解槽とを備
える洗浄機において、電解槽内の水位を検知する水位検知手段を設け、水位検
知手段の検知水位がしきい値よりも少ないときに通電を
停止する通電停止手段を設けたことを特徴とする洗浄
機。
【請求項１５】水位検知手段は電解用電極を利用して水
位検知を行うことを特徴とする請求項１４記載の洗浄
機。
【請求項１６】被洗浄物を収容する洗浄槽と、この洗浄
槽内で使用される水を電気分解するための電解槽とを備
える洗浄機において、電解槽に温度検知手段を設け、温度検知手段の検知温度
がしきい値よりも上がったときに通電を停止する通電停
止手段を設けたことを特徴とする洗浄機。
【請求項１７】被洗浄物を収容する洗浄槽と、この洗浄
槽内で使用される水を電気分解するための電解槽とを備
える洗浄機において、電解槽に温度検知手段を設け、温度検知手段の検知温度
がしきい値よりも上がったときには、電解槽に強制的に
給水することを特徴とする洗浄機。
【請求項１８】温度検知手段の検知温度がしきい値より
も上がったときに通電停止手段が機能しない場合に、次
の(a)(b)(c)いずれかの手段を講じることを特徴とする
請求項１６記載の洗浄機。 (a)電解槽に強制的に給水する (b)電解槽の水を排水する (c)電解槽内に空気を送り込み、電解槽の水を強制的に
排除する